李曉晨，盧 瑛，2，3，李曉暉，2，3*

（1 上海海洋大學食品學院 上海 201306 2 上海水產品及加工及貯藏工程技術研究中心 上海 201306 3 農業(yè)部水產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室 上海 201306）

水產品富含優(yōu)質蛋白質和不飽和脂肪酸，具有豐富的營養(yǎng)和保健功能，在人們日常膳食中占據(jù)重要地位。動物性水產品中的魚類和甲殼類具有較高的致敏性，高敏感人群食用后易發(fā)生過敏性并發(fā)癥。世界衛(wèi)生組織將食物過敏列為21世紀重點防治的三大疾病之一，已成為當今世界的重大衛(wèi)生學問題[1]。目前絕大多數(shù)水產品加工企業(yè)未對水產品中過敏原做特殊處理。海鮮過敏可導致患者出現(xiàn)非消化系統(tǒng)過敏癥狀、呼吸道過敏癥狀、胃腸道過敏癥狀。過敏癥狀若發(fā)生在咽喉，病發(fā)嚴重時可能會引起窒息死亡。食物過敏引起的并發(fā)癥威脅到患者身體健康，甚至生命安全，在服用抗過敏類藥物治療使并發(fā)癥緩慢減退的同時，也會引起生活質量下降，如長期服用這類藥物不僅會形成耐藥性，還會伴隨藥物副作用的出現(xiàn)，引起身體不適[2]。

近年來，中國作為水產品第一生產和消費大國，降低動物性水產品中過敏原的食用風險，減少引發(fā)過敏性并發(fā)癥尤為重要。為保障水產品安全，相關研究及加工生產應重點考慮如何降低或完全降解過敏原。利用食品加工技術消除動物性水產品過敏原可作為重要的研究方向。本文綜述動物性水產品中甲殼類和魚類過敏原及其特性，并總結現(xiàn)應用于消除過敏原的超高壓、酶解、輻照、美拉德反應、微生物作用等食品加工技術，為研發(fā)低敏或脫敏產品提供參考。

1 甲殼類主要過敏原及其特性

1.1 原肌球蛋白

原肌球蛋白（Tropomyosin，TM）是廣泛存在于甲殼類肌肉組織中的一種結構蛋白，多為水溶性的過敏原蛋白質，分子質量約為3.4×104～3.8×104u，等電點約為4.5，由兩個呈α-螺旋結構的亞基相互纏繞形成超螺旋結構，這種結構耐受高溫且穩(wěn)定性強[2-3]。Kamath 等[4]和Lehrer 等[5]研究表明原肌球蛋白易發(fā)生交叉反應。Lehrer 等[5]從對蝦中分離得到的原肌球蛋白的變應原（Pen a 1）可與80%以上過敏患者血清發(fā)生免疫反應。Ayuso 等[6]和Bauermeister 等[7]對蝦過敏患者中的原肌球蛋白特異性IgE 定量研究表明，有72%～98%的患者對純化的原肌球蛋白表現(xiàn)出陽性IgE 結合。此外，甲殼類原肌球蛋白中過敏原還有Pen i 1、Met e1、Hal m1 及Cra g1 等[8]（見表1）。Kamath 等[9]研究表明加熱處理后，與原肌球蛋白結合的抗體增加。Yu 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，單純的熱處理幾乎不能消減蝦原肌球蛋白的致敏性。

表1 甲殼類中主要過敏原[8]Table 1 Main allergens in crustaceans[8]

1.2 精氨酸激酶

精氨酸激酶（Arginine kinase，AK）是一種甲殼類和軟體動物中的過敏原，最早發(fā)現(xiàn)于章魚，分子質量約為3.8×104～4.5×104u[11-12]。Giuffrida 等[13]和Pascal 等[14]研究發(fā)現(xiàn)對蝦過敏的患者中有10%～51%能夠與IgE 發(fā)生結合反應。相比較于原肌球蛋白而言，其對高溫敏感，高于44 ℃熱處理即可使之失去免疫反應性[15]。

1.3 肌球蛋白輕鏈

肌球蛋白輕鏈（Myosin light chain，MLC）抗原表位被證實為蝦的一種新型過敏原，致敏率在19%～55%之間，且成年人比兒童對MLC 的識別更高[7，14]。MLC 分為分子質量約1.8×103u 的基本輕鏈（MLC1）和約2×103u 的調節(jié)輕鏈（MLC2），具有熱和酸堿穩(wěn)定性[16]。Ayuso 等[17]研究發(fā)現(xiàn)凡納濱對蝦MLC2 的IgE 結合活性在高溫下有所降低。

1.4 肌鈣結合蛋白

肌鈣結合蛋白（Sarcoplasmic calcium-bindingprotein，SCBP）廣泛存在于無脊椎動物體內，是與魚類過敏原小清蛋白具有相似結構與功能的新型過敏原，分子質量約為2×104u[16-18]。Shiomi 等[19]研究發(fā)現(xiàn)斑節(jié)對蝦中SCBP 比AK 過敏陽性反應率低，反應強度卻高于AK。Ayuso 等[20]在凡納濱對蝦研究中發(fā)現(xiàn)，雖然SCBP 被認為是次要的過敏原，但具有非常強的IgE 結合活性，可引起29%～50%對蝦過敏患者血清IgE 結合活性[21]。

2 魚類主要過敏原及其特性

2.1 小清蛋白

小清蛋白（Parvalbumin，PV）廣泛存在于魚類和兩棲動物的肌肉中，也是魚類的主要過敏原。小清蛋白作為過敏原最早發(fā)現(xiàn)于鱈魚[22]，其結構為EF 手型的水溶性Ca2+結合蛋白，分子質量約為1×104～1.4×104u，具有極高的熱穩(wěn)定性。其特征是存在于蛋白質中的螺旋-環(huán)-螺旋結構（EF-手結構），由一含有12 個氨基酸的環(huán)，環(huán)兩側由各含有12 個氨基酸的α-螺旋構成[23]。小清蛋白具有3 對EF-手結構，其中2 個與鈣結合。因此，與許多其它具有完整金屬離子的蛋白質一樣，鈣的損失引起蛋白質構象的改變，也與IgE 結合能力的喪失有關[24-25]。

小清蛋白一般分為α-小清蛋白（α-PV）和β-小清蛋白（β-PV）兩種類型，分別常見于軟骨魚和硬骨魚中。它們具有獨特的進化譜系，在結構上非常相似，α-PV 的特征序列為賴氨酸-丙氨酸，而β-PV 在相對應α-PV 的位置上為丙氨酸-丙氨酸。相比較而言，α-PV 的等電點高，酸性氨基酸少，且Ca2+親和力弱，β-PV 等電點低，酸性氨基酸多，而Ca2+親和力強[12，26]。大部分魚類肌肉中只含有α 型或β 型小清蛋白的其中一種，且β-PV 型的硬骨魚更容易引起致敏[27-28]。小清蛋白的穩(wěn)定性與Ca2+結合時產生的構象差異和重折疊能力有關。Kubota 等[29]建議使用140 ℃以上的高溫處理魚組織，使其致敏蛋白免疫活性下降。

2.2 膠原蛋白

魚類的皮、骨和鱗等部位富含大量的膠原蛋白，而魚肉中含量較少，僅占蛋白質總量的3%。魚類中主要是I 型和V 型膠原蛋白，分子質量達3×105u，由3 條分子質量約為1×105u 的α-肽鏈形成三股螺旋結構[30]。甘氨酸（30%）、脯氨酸（25%）和羥脯氨酸（25%）是主要的氨基酸組成[31]。膠原蛋白最初由Hamada 等[32]從金槍魚肌肉組織中純化出來，并證明其能與多達62.5%的患者血清發(fā)生IgE 結合，確認其為魚類過敏原。魚類膠原蛋白的熱穩(wěn)定性與魚的種類和羥脯氨酸的含量有關。

2.3 醛縮酶A（Aldolase A）和β-烯醇化酶（βenolase）

兩種酶都富含于肌肉組織中，參與糖酵解代謝過程。醛縮酶A 發(fā)現(xiàn)于太平洋鮭魚中，2009年首次被確認為魚類過敏原，分子質量為40 ku[33]。Liu 等[34]在武昌魚中檢測到β-烯醇酶，分子質量在47 ku，并確認其為一種魚的過敏原。Kuehn 等[35]鑒定發(fā)現(xiàn)醛縮酶A 和β-烯醇化酶是鱈魚、鮭魚和金槍魚肌肉組織中重要的過敏原。利用酶聯(lián)免疫吸附和嗜堿性粒細胞脫顆粒測定法進一步將醛縮酶A 和β-烯醇酶定性為魚類過敏原，其中醛縮酶A的IgE 結合反應率占50.0%，β-烯醇酶則高達62.9%，說明這兩種酶具有較高的致敏性。Kuehn等[35]發(fā)現(xiàn)醛縮酶和β-烯醇化酶對熱處理敏感，但并未指出耐受溫度。相對于耐高溫的小清蛋白，推測其對食品加工的抵抗力較弱。

2.4 卵黃蛋白原和魚精蛋白

卵黃蛋白原（Vitellogenin，Vg）是大多數(shù)卵生動物卵黃蛋白的前體，在白鯨魚子醬和鮭魚卵中檢測到卵黃蛋白原為魚過敏原[36-37]。Norberg[38]報道了魚類卵黃蛋白原在純化過程中易發(fā)生降解，如室溫下純化的庸鰈卵黃蛋白原極易降解。

魚精蛋白是一種強堿性蛋白，存在于雄性鮭魚或其它魚類的新鮮成熟精子中，分子質量約為8×103u[38]。Liu 等[39]從大黃魚魚體中分離純化了魚精蛋白，理化特性表明它是一種糖蛋白，在酸堿條件下高度穩(wěn)定，高溫下不穩(wěn)定。

3 過敏原的消減技術

3.1 超高壓技術

超高壓技術（Ultra-hi gh pressure，UHP）是一種非熱加工技術，在國內外食品加工領域中的應用發(fā)展迅猛。楊巨鵬等[40]研究了超高壓處理對大黃魚肌動球蛋白特性的影響，結果表明在400 MPa 下表面疏水性隨之增大，活性巰基含量增加，蛋白質結構發(fā)生改變從而使致敏性發(fā)生變化。董曉穎等[41]利用100～500 MPa 間不同壓強處理蝦過敏蛋白，發(fā)現(xiàn)400 MPa 時抑制率降至最低（10%），且致敏性下降最為顯著，可能是過敏原表位被掩蓋或破壞，從而使其致敏性降低。繼續(xù)增至500 MPa 時，抑制率反而增加至50%，可能是蛋白質的結構進一步發(fā)生變化，被掩蓋的抗原表位又暴露出來，使過敏蛋白的致敏性增加，說明超高壓作用會致使蛋白結構聚集或斷裂，進而可能升高或降低過敏原蛋白致敏性。胡志和等[42]利用超高壓條件（400 MPa，40 min，10，20，30，37 ℃） 處理凡納濱對蝦原肌球蛋白，結果表明，在10 ℃時其致敏性最低，與未處理蛋白相比，致敏性消減率為52.6%。

表2 水產品中魚類主要過敏原Table 2 Main fish allergens in aquatic products

3.2 酶解技術

由于過敏原絕大部分是蛋白質，通過酶解工藝可將過敏原蛋白質中一部分大分子蛋白質降解為小分子活性肽和游離氨基酸，破壞原有蛋白質的分子結構[43-44]。酶水解過敏原蛋白質受到酶的種類、酶解模式和酶解程度等因素的影響。

Kuniyoshi 等[45]選用胰蛋白酶，α-胰凝乳蛋白酶等處理龍蝦原肌球蛋白，可使其部分或完全喪失致敏性。Mejrhit 等[46]利用胃蛋白酶（30 μg/mL，37 ℃，pH 2）處理虹鱒魚小清蛋白，結果發(fā)現(xiàn)處理后IgE 結合活性減少22.9%。Hale 等[47]研究發(fā)現(xiàn)胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和胃蛋白酶對魚蛋白水解具有較好的效果。劉光明等[48]研究蛋白酶水解海蟹下腳料（4 000 U/g，60 ℃，3 h）時發(fā)現(xiàn)，水解液中的原肌球蛋白被徹底分解，無過敏原性。

3.3 輻照技術

輻照處理可以使蛋白質發(fā)生化學連鎖反應，引起蛋白質高級結構變化，從而改變蛋白質的功能特性[49]。廖濤等[50]利用0～45 kGy 輻照處理中華絨螯蟹中過敏原粗提液，結果表明當輻照劑量為9 kGy 時，過敏原蛋白免疫原性顯著降低；20 kGy時，過敏原蛋白已經被完全降解，免疫原性喪失。Byun 等[51]用γ 射線處理蝦過敏原的結果顯示，當輻照劑量超過7 kGy 時，蝦中的過敏原表位發(fā)生IgE 結合的概率均低于50%，且隨著輻照劑量的增加，肌漿蛋白和肌原纖維蛋白的主要過敏原進行IgE 結合的能力下降。張立敏[52]研究利用0～13 kGy 輻照處理大菱鲆，結果顯示當輻照劑量為5 kGy 時，免疫原性降低了63.3%；10 kGy 時免疫原性降低了95.9%，這表明在安全劑量范圍內的電子束輻照處理水產品能顯著降低其中個別過敏原，若要達到完全降解的效果，則需要更高的劑量。若輻照劑量超過10 kGy 時，會大大降低食品本身的安全性。

3.4 美拉德反應

近年來，研究報道了利用美拉德反應加工食品以期降低食物中的過敏原。Zhang 等[53]利用蝦過敏原蛋白與4 種糖類進行美拉德反應，檢測發(fā)現(xiàn)低聚半乳糖、甘露寡糖、麥芽五糖，尤其是麥芽五糖對脫敏有很好的作用。劉妍妘等[54]研究發(fā)現(xiàn)大黃魚魚卵過敏原的美拉德反應產物中的IgE 結合活性減弱，抑制率僅有39%。Yang 等[55]研究了美拉德反應與加壓處理（121 ℃，0.12 MPa）結合使用對藍圓鲹小清蛋白的影響，結果表明組胺含量降低了73.55%。Zhao 等[56]研究了美拉德反應對銀魚重組的小清蛋白的結構和免疫學特性的影響，發(fā)現(xiàn)在60 ℃下與葡萄糖孵育72 h 后重組小清蛋白的IgG/IgE 結合特性減弱，且在致敏的RBL-2H3 細胞脫顆粒率由50%降低至20%，證實了重組小清蛋白免疫原性降低。

3.5 微生物作用

益生菌作為人體腸道生理菌群，對維持腸道的微生態(tài)平衡及調理腸道環(huán)境健康有著重要的作用。益生菌在過敏性疾病中的有益作用已有描述，F(xiàn)u 等[57-58]和Jan 等[59]研究發(fā)現(xiàn)益生菌具有良好的抗過敏和抗炎作用，在預防和治療過敏性疾病具有臨床意義。然而，利用益生菌直接作用于水產品過敏原生產低敏或脫敏食品的研究寥寥無幾，有關這方面的研究多應用于乳品等過敏原的消減。

β-乳球蛋白（BLG）是鮮奶中主要的過敏原，約占鮮奶蛋白質總量的7%～12%，容易引起消化不良且高度致敏。Pescuma 等[60]研究發(fā)現(xiàn)保加利亞亞種CRL 454 與BLG 孵育18 h 后BLG 降解率高達70%，進一步用胃蛋白酶和胰酶處理后發(fā)現(xiàn)該蛋白質已完全降解。Pescuma 等[61]又選用德氏乳桿菌保加利亞亞種CRL 656 水解主要BLG 表位（V41-K60、Y102-R124、L149-I162），結果表明該菌株有效降解了BLG 的3 個主要表位。Anggraini等[62]利用不同乳酸菌發(fā)酵不同奶類研究其致敏性變化，發(fā)現(xiàn)保加利亞乳桿菌是最適菌株，且不同乳酸菌對不同種類的致敏性蛋白效果不同。Rizello等[63]利用益生菌乳酸菌制劑VSL#3（VSL Pharmceuticals Gaithesburg，MD）進行水解小麥粉中致敏蛋白能力的研究，結果表明IgE 結合蛋白顯著降解，通過胃蛋白酶和胰酶處理后，IgE 結合蛋白完全降解。

4 結語

我國一直以來都是水產品生產和消費大國，由水產品引發(fā)食物過敏的發(fā)病率呈現(xiàn)逐年增長趨勢。水產品在流通過程中發(fā)生的一些化學變化可能會激發(fā)其潛在的致敏性，因此在動物性水產品加工過程中不容小覷。

目前用于消除動物性水產品過敏原的技術都存有一定的局限性。作為食品加工應用最為普遍的技術，熱處理對不同過敏原的消減有不同效果，極端處理溫度下會流失食品營養(yǎng)，改變風味。水產品加工業(yè)采用超高壓技術的條件通常為400～600 MPa。根據(jù)上述研究，在保壓300～400 MPa，一定時間和溫度下處理水產品，不僅有助于殺滅微生物，增加肉質彈性、凝聚性、保鮮以及增強食品風味，還有助于降低水產品中過敏原的含量，在品質提升的基礎上進一步提高食品安全性。然而，超高壓設備工作容器小、經濟成本很高，無法滿足批量式生產需求，難以形成工業(yè)化生產規(guī)模。酶在水解時會釋放苦味肽，影響食品風味。酶解技術與益生菌發(fā)酵聯(lián)用有助于改變蛋白質結構，具有潛在降低過敏原蛋白致敏性的應用價值。強輻照會產生劑量殘留，超過一定劑量則會引發(fā)食品安全問題。美拉德反應受多種因素影響，條件不易控制，然而美拉德反應與物理加工技術聯(lián)用可發(fā)揮出協(xié)同作用，與酶解技術聯(lián)用可消除苦味肽釋放的苦味，增強食品風味。益生菌一直是近幾年的研究熱點，在食品加工業(yè)中應用范圍廣。多數(shù)研究表明益生菌能夠顯著降低過敏原的致敏性，即使是已滅活的益生菌也能起作用，然而做到完全消除還有一定困難。因此，通過益生菌與其它技術聯(lián)用可作為今后的一個研究方向。

綜上所述，聯(lián)合使用兩種或兩種以上的加工技術研究其消除方法和消減機制將成為該領域的重要研究方向。完善水產品脫敏技術應用，使聯(lián)用技術發(fā)揮協(xié)同效應是降低動物性水產品過敏原，保證人類安全健康的關鍵。